Transformações e Evoluções Técnicas

Meios de propulsão: locomotiva a vapor e a locomotiva Diesel-eléctrica

A locomotiva é um veículo ferroviário que fornece a energia necessária para a colocação de um comboio. Existem muitas razões para que ao longo dos tempos se tenha isolado a unidade fornecedora de energia do resto do comboio:

Facilidade de manutenção – é mais fácil a manutenção de um único veículo;

Segurança – Existe mais facilidade de afastar a fonte de energia dos passageiros, em caso de perigo;

Fácil substituição da fonte de energia – em caso de avaria, só existe a necessidade de substituir a locomotiva e não todo o comboio;

Eficiência – Os comboios fora de circulação, gastam menos energia quando há necessidade da sua movimentação;

Obsolência – Quando a unidade de energia ou as unidades de carga se tornam obsoletas não é necessária a substituição de todos os elementos. Já no fim do século XX, na América do Norte e na Europa só existiam locomotivas a vapor em uso regular, com fins turísticos ou para entusiastas do comboio. No México o vapor, manteve-se com uso comercial até ao fim da década de 1970. Locomotivas a vapor, continuam a ser usadas regularmente na China onde o carvão é muito mais abundante do que o petróleo. A Índia trocou o vapor pelo diesel e pela electricidade na década de 1990. Em algumas zonas montanhosas o vapor continua a ser preferido ao diesel, por ser menos afectado pela reduzida pressão atmosférica.

Na locomotiva diesel-elétrica o motor primário diesel acciona um gerador eléctrico que irá transmitir a potência para os motores de tracção. Não existe conexão mecânica entre o motor primário e as rodas de tracção. Conceitualmente, é um veículo híbrido, que incorpora sua própria estação geradora, feita para operar em áreas em que a estrada de ferro não é electrificada. Os componentes da tracção eléctrica são o motor primário (motor diesel), gerador principal (ou gerador de tracção, que actualmente é um alternador), motores de tracção e o sistema de controlo que consiste no governador do motor diesel, regulador de carga e o disjuntor dos motores de tracção. Em princípio, a electricidade de saída do gerador é directamente enviada do disjuntor para os motores de tracção, que são mecanicamente acoplados às rodas via engrenagens de redução. Originalmente os motores de tracção e o gerador principal são máquinas CC. Seguindo o desenvolvimento de rectificadores de alta capacidade nos anos 60, o gerador CC foi substituído por um alternador usando ponte de diodo para rectificar a saída para CC. Isto aumentou a confiabilidade das locomotivas e minimizou os custos de manutenção pela eliminação do comutador e escovas. Essas por sua vez, resolveu um tipo de evento particularmente destrutivo relacionado a faiscamento, causa falha imediata do gerador e, em alguns casos, início de incêndio na casa de máquinas. Mais recentemente, o desenvolvimento do Variador de Frequência e Variador de Voltagem (VVVF) de alta potência, ou "inversores de tracção", foi seguido pelo uso de motores polifásico CA, eliminando também o comutador e as escovas destes. O resultado é maior eficiência, maior confiabilidade e manutenção relativamente mais simples além de suportarem melhor condições de sobrecarga em que velhos tipos de motores seriam destruídos.